(57)【要約】【課題】系統電源障害時に燃料電池発電機の運転効率が著しく低下してしまう。【解決手段】燃料電池発電機１１及び系統電源１２間に配置され、燃料電池発電機で発電した電力を交流電力に変換するインバータ２２と、メイン負荷１３及びインバータ間を接続又は遮断する系統連系スイッチ２３と、系統電源と連系して、インバータの出力をメイン負荷に電力供給すべく、系統連系スイッチを切替制御するＣＰＵ２５とを有するパワーコンディショナ装置１５であって、サブ負荷１４及びインバータ間を接続又は遮断するＳＳＲ回路２４を有し、ＣＰＵは、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源の障害を検出すると、インバータ及びサブ負荷間を接続して、インバータにて変換した全ての交流電力をサブ負荷に電力供給すべく、ＳＳＲ回路を切替制御した後、インバータ及びメイン負荷間を遮断すべく、系統連系スイッチを切替制御するようにした。【選択図】図１
2007135364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項２】
分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記分散型電源で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項３】
分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ側昇圧手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記分散型電源の発電動作を停止させることを特徴とする請求項１、２又は３記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項５】
燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項６】
燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記燃料電池で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項７】
燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、
前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段と、
前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、
前記制御手段は、
前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ側昇圧手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御することを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記燃料電池の発電動作を停止させることを特徴とする請求項５、６又は７記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項９】
前記サブ負荷を充電電池とし、
前記制御手段は、
前記充電電池の充電量が満杯になると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出することを特徴とする請求項８記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項１０】
前記サブ負荷をヒータとし、
前記制御手段は、
前記ヒータへのヒータ停止動作を検出すると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出することを特徴とする請求項８記載のパワーコンディショナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池発電機、太陽光発電機、ガスエンジン発電機、風力発電機や水力発電機等の分散型電源及び系統電源(商用電源)間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換して、前記系統電源と連系してメイン負荷に交流電力を電力供給するパワーコンディショナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなパワーコンディショナ装置は、例えば燃料電池発電機等の分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換するインバータを備え、前記分散型電源及び系統電源間に配置された、例えば家庭用電気機器等のメイン負荷に対して、前記系統電源と連系して、前記インバータにて変換した交流電力を電力供給する技術が広く知られている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
図５は従来のパワーコンディショナ装置を採用した系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
図５に示す系統連系システム１００は、燃料電池発電機１０１と、系統電源１０２と、家庭用電気機器等のメイン負荷１０３と、燃料電池発電機１０１及び系統電源１０２間に配置され、系統電源１０２と連系して、燃料電池発電機１０１で発電した電力をメイン負荷１０３に電力供給するパワーコンディショナ装置１０４とを有している。
【０００５】
パワーコンディショナ装置１０４は、燃料電池発電機１０１で発電した電力を昇圧する昇圧回路１１１と、この昇圧回路１１１で昇圧した電力を交流電力に変換するインバータ１１２と、インバータ１１２及びメイン負荷１０３間を電気的に接続又は遮断する系統連系スイッチ１１３と、このパワーコンディショナ装置１０４全体を制御するＣＰＵ１１４とを有している。
【０００６】
ＣＰＵ１１４は、インバータ１１２を駆動制御するインバータ駆動制御部１２１と、系統連系スイッチ１１３を切替制御する切替制御部１２２と、系統電源１０２との連系運転中に系統電源１０２の障害を監視する系統監視部１２３と、ＣＰＵ１１４全体を制御する制御部１２４とを有し、制御部１２４は、系統監視部１２３を通じて系統電源１０２の障害を検出すると、インバータ１１２及びメイン負荷１０３間を電気的に遮断して、インバータ１１２からメイン負荷１０３への交流電力の電力供給を停止すべく、系統連系スイッチ１１３を切替制御するものである。
【０００７】
このような従来のパワーコンディショナ装置１０４によれば、系統監視部１２３を通じて系統電源１０２の障害を検出すると、インバータ１１２及びメイン負荷１０３間を電気的に遮断すべく、系統連系スイッチ１１３を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に系統電源１０２側で障害が発生した場合、自動的に燃料電池発電機１０１からメイン負荷１０３の電力供給を停止することができる。
【特許文献１】特開２００２−２３８１６６号公報（要約書及び図1参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５に示す従来のパワーコンディショナ装置１０４によれば、系統連系運転中に系統監視部１２３を通じて系統電源１０２の障害を検出すると、系統連系スイッチ１１３を切替制御することで、インバータ１１２及びメイン負荷１０３間を電気的に遮断して、インバータ１１２からメイン負荷１０３への電力供給を停止することになるが、分散型電源である燃料電池発電機１０１で発電した電力の行き場がなくなるため、同燃料電池発電機１０１の発電動作を一度停止する必要がある。
【０００９】
そこで、従来のパワーコンディショナ装置１０４を採用した系統連系システム１００によれば、インバータ１１２からメイン負荷１０３への電力供給を停止すると、燃料電池発電機(分散型電源)１０１の発電動作を一度停止することになるが、このような燃料電池発電機(分散型電源)１０１の発電動作を一度停止すると、同発電動作を運転レベルまで戻すには多大な時間を要するため、その結果、燃料電池発電機(分散型電源)１０１の運転効率が著しく低下する虞がある。
【００１０】
そこで、このような燃料電池発電機(分散型電源)１０１の運転効率が低下してしまう事態を解消すべく、燃料電池発電機(分散型電源)１０１の発電動作を停止させないようにすることも考えられるが、分散型電源の内、特に燃料電池発電機１０１では、発電した電力の行き場がなくなると、燃料電池発電機１０１の出力が急変して過電圧が生じることになるため、その結果、燃料電池発電機１０１の燃料電池自体が劣化する虞がある。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる分散型電源の運転効率の低下を確実に防止することができるパワーコンディショナ装置を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる燃料電池発電機の劣化を確実に防止しながら、同燃料電池発電機の運転効率の低下を確実に防止することができるパワーコンディショナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明のパワーコンディショナ装置は、分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御するようにした。
【００１４】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記分散型電源で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにした。
【００１５】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、分散型電源及び系統電源間に配置され、前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記分散型電源及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ側昇圧手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにした。
【００１６】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、前記制御手段が、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記分散型電源の発電動作を停止させるようにした。
【００１７】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御するようにした。
【００１８】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記燃料電池で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにした。
【００１９】
本発明のパワーコンディショナ装置は、燃料電池及び系統電源間に配置され、前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記燃料電池及び系統電源間に配置されたメイン負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するメイン切替手段と、前記系統電源と連系して、前記電力変換手段にて変換した交流電力を前記メイン負荷に電力供給すべく、前記メイン切替手段を切替制御する制御手段とを有するパワーコンディショナ装置であって、前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段と、前記系統電源との連系運転中に同系統電源の障害を監視する障害監視手段とを有し、前記制御手段は、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ側昇圧手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにした。
【００２０】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、前記制御手段が、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記燃料電池の発電動作を停止させるようにした。
【００２１】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、前記サブ負荷を充電電池とし、前記制御手段は、前記充電電池の充電量が満杯になると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出するようにした。
【００２２】
また、本発明のパワーコンディショナ装置は、前記サブ負荷をヒータとし、前記制御手段は、前記ヒータへのヒータ停止動作を検出すると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出するようにした。
【発明の効果】
【００２３】
上記のように構成された本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に系統電源に障害が発生したとしても、前記分散型電源の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる分散型電源の運転効率の低下を確実に防止することができる。
【００２４】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記分散型電源で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記分散型電源で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記分散型電源の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる分散型電源の運転効率の低下を確実に防止することができる。
【００２５】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記分散型電源で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ側昇圧手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記分散型電源の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる分散型電源の運転効率の低下を確実に防止することができ、さらには直流電力変換機能を要することなく、サブ負荷に対して直流電力を直接供給することができる。
【００２６】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記分散型電源の発電動作を停止させるようにしたので、前記分散型電源にて発電した電力の行き場がなくなるような事態を回避することができる。
【００２７】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記メイン負荷以外のサブ負荷と前記電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記燃料電池の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる燃料電池の運転効率の低下を確実に防止することができる。さらには、燃料電池で発電した電力がサブ負荷に流れ込むことで燃料電池の電力の行き場がなくなるようなことがないため、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００２８】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記燃料電池で発電した電力を前記電力変換手段の電力変換量に応じて交流電力に変換し、この変換した交流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ電力変換手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ電力変換手段にて前記燃料電池で発電した電力を交流電力に変換し、この交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記燃料電池の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系中での系統電源障害時に関わる燃料電池の運転効率の低下を確実に防止することができる。さらには、燃料電池で発電した電力がサブ負荷に流れ込むことで燃料電池の電力の行き場がなくなるようなことがないため、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００２９】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記メイン負荷以外のサブ負荷に電力供給するサブ側昇圧手段を備え、前記障害監視手段にて前記系統電源の障害を検出すると、前記サブ側昇圧手段にて前記燃料電池で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ電力変換手段を駆動制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断すべく、前記メイン切替手段を切替制御し、前記電力変換手段の電力変換動作を停止すべく、前記電力変換手段を停止制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記燃料電池の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系中での系統電源障害時に関わる燃料電池の運転効率の低下を確実に防止することができる。さらには、燃料電池で発電した電力がサブ負荷に流れ込むことで燃料電池の電力の行き場がなくなるようなことがないため、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。さらには、直流電力変換機能を要することなく、サブ負荷に対して直流電力を直接供給することができる。
【００３０】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断した状態で前記サブ負荷への電力供給中に、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出すると、前記燃料電池の発電動作を停止させるようにしたので、前記燃料電池にて発電した電力の行き場がなくなるような事態を回避し、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００３１】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記サブ負荷を充電電池とし、この充電電池の充電量が満杯になると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出するようにしたので、前記充電電池の充電量が満杯になったとしても、前記燃料電池にて発電した電力の行き場がなくなるような事態を回避し、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００３２】
また、本発明のパワーコンディショナ装置によれば、前記サブ負荷をヒータとし、このヒータのヒータ停止動作を検出すると、前記サブ負荷への電力供給の停止動作を検出するようにしたので、前記ヒータが停止したとしても、前記燃料電池にて発電した電力の行き場がなくなるような事態を回避し、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本発明のパワーコンディショナ装置に関わる実施の形態を示す系統連系システムについて説明する。
【００３４】
(実施の形態１)
図１は本発明のパワーコンディショナ装置に関わる第１の実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１に示す系統連系システム１は、燃料電池発電機１１と、系統電源１２と、例えば家庭用電気機器等のメイン負荷１３と、メイン負荷１３以外のサブ負荷１４と、燃料電池発電機１１及び系統電源１２間に配置され、系統電源１２と連系して、燃料電池発電機１１で発電した電力をメイン負荷１３に電力供給すると共に、燃料電池発電機１１で発電した余剰電力をサブ負荷１４に電力供給するパワーコンディショナ装置１５とを有している。
【００３６】
サブ負荷１４は、燃料電池発電機１１の余剰電力を消費する負荷であって、例えばヒータ等に相当するものである。尚、余剰電力とは、燃料電池発電機１１にて発電した電力量Ｘからメイン負荷１３で消費する電力量Ｙを差し引いた電力Ｚ（Ｚ＝Ｘ−Ｚ）に相当するものである。
【００３７】
パワーコンディショナ装置１５は、燃料電池発電機１１で発電した電力を昇圧する昇圧回路２１と、この昇圧回路２１で昇圧した電力を交流電力に変換するインバータ２２と、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に接続又は遮断する系統連系スイッチ２３と、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続又は遮断するソリッドステートリレー回路(以下、単にＳＳＲ回路と称する)２４と、このパワーコンディショナ装置１５全体を制御するＣＰＵ２５とを有している。
【００３８】
ＣＰＵ２５は、インバータ２２を駆動制御するインバータ駆動制御部３１と、系統連系スイッチ２３及びＳＳＲ回路２４を切替制御する切替制御部３２と、系統連系運転中に系統電源１２の状態を監視する系統監視部３３と、このＣＰＵ２５全体を制御する制御部３４とを有している。
【００３９】
ＣＰＵ２５は、系統連系運転状態において、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に接続し、系統電源１２と連系してインバータ２２の出力をメイン負荷１３に供給すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するものである。
【００４０】
また、ＣＰＵ２５は、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に接続した状態であっても、燃料電池発電機１１で発電した電力量がメイン負荷１３の許容電力量範囲を超える場合、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続して余剰電力をサブ負荷１４に供給すべく、ＳＳＲ回路２４を切替制御するものである。尚、メイン負荷１３側の許容電力量範囲とは、メイン負荷１３側で電力消費できる電力量の範囲に相当するものである。
【００４１】
また、ＣＰＵ２５は、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出すると、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続してインバータ２２の全出力をサブ負荷１４に供給すべく、ＳＳＲ回路２４を切替制御した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断し、インバータ２２からメイン負荷１３の電力供給を停止すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するものである。つまり、燃料電池発電機１１で発電した全電力を余剰電力としてサブ負荷１４に供給することになる。
【００４２】
さらに、ＣＰＵ２５は、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断し、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続した状態で、インバータ２２からサブ負荷１４への電力供給中に、例えばヒータ停止動作等のサブ負荷１４の停止動作を検出すると、コントローラ回路４１を通じて燃料電池発電機１１の発電動作を停止すべく、同燃料電池発電機１１に対して燃料電池停止指令を通知すると共に、インバータ２２を駆動停止すべく、同インバータ２２を駆動制御するものである。
【００４３】
尚、請求項記載のパワーコンディショナ装置はパワーコンディショナ装置１５、分散型電源は燃料電池発電機１１、電力変換手段はインバータ２２、メイン切替手段は系統連系スイッチ２３、制御手段はＣＰＵ２５、サブ切替手段はＳＳＲ回路２４、障害監視手段は系統監視部３３に相当するものである。
【００４４】
次に第１の実施の形態を示す系統連系システム１の動作について説明する。図２は第１の実施の形態に関わるパワーコンディショナ装置１５内部の電力制御処理に関わるＣＰＵ２５の処理動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図２に示す電力制御処理は、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、系統連系スイッチ２３及びＳＳＲ回路２４を切替制御することで、燃料電池発電機１１からメイン負荷１３及びサブ負荷１４への電力供給をパワーコンディショナ装置１５側で制御する処理である。
【００４６】
図２において制御部３４は、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出したか否かを判定する(ステップＳ１１)。
【００４７】
制御部３４は、系統電源１２の障害を検出したと判定されると、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続して、インバータ２２の出力をサブ負荷１４に電力供給すべく、切替制御部３２を通じてＳＳＲ回路２４を切替制御する(ステップＳ１２)。尚、サブ負荷１４への電力供給量は、燃料電池発電機１１の発電量とほぼ同量（燃料電池発電機１１の電力量の約１００％をサブ負荷１４へ電力供給）となる。
【００４８】
さらに、制御部３４は、ＳＳＲ回路２４を切替制御した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断すべく、切替制御部３２を通じて系統連系スイッチ２３を切替制御する(ステップＳ１３)。
【００４９】
制御部３４は、サブ負荷１４への現在の電力供給量が許容電力量範囲内であるか否かを判定する(ステップＳ１４)。尚、サブ負荷１４の許容電力量範囲とは、サブ負荷側で電力消費できる電力量の範囲に相当するものである。
【００５０】
制御部３４は、サブ負荷１４への現在電力供給量が許容電力量範囲内であると判定されると、サブ負荷１４への電力供給量を監視すべく、ステップＳ１４の処理動作を継続する。
【００５１】
制御部３４は、ステップＳ１４にてサブ負荷１４への現在電力供給量が許容電力量範囲内でないと判定されると、サブ負荷１４への電力供給を停止すべく、燃料電池発電機１１の発電動作を停止する燃料電池停止指令をコントローラ回路４１に通知する(ステップＳ１５)。
【００５２】
その結果、燃料電池発電機１１は、燃料電池停止指令を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を停止するものである。
【００５３】
また、制御部３４は、ステップＳ１１にて系統電源１２の障害を検出したと判定されたのでなければ、メイン負荷１３への現在の電力供給量が許容電力量範囲内であるか否かを判定する(ステップＳ１６)。
【００５４】
制御部３４は、ステップＳ１６にてメイン負荷１３への現在電力供給量が許容電力量範囲内であると判定されると、燃料電池発電機１１に余剰電力がないと判断し、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に遮断してインバータ２２からサブ負荷１４への電力供給を停止すべく、ＳＳＲ回路２４を切替制御して(ステップＳ１７)、ステップＳ１１に移行する。尚、メイン負荷１３への電力供給量は、燃料電池発電機１１の発電量とほぼ同量（燃料電池発電機１１の電力量の約１００％をメイン負荷１３へ電力供給）となる。
【００５５】
また、制御部３４は、ステップＳ１６にてメイン負荷１３への現在電力供給量が許容電力量範囲内でないと判定されると、燃料電池発電機１１の発電力に余剰電力があると判断し、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続してインバータ２２からサブ負荷１４への余剰電力の供給を開始すべく、ＳＳＲ回路２４を切替制御して(ステップＳ１８)、ステップＳ１１に移行する。尚、サブ負荷１４への電力供給量は、燃料電池発電機１１で発電した電力量からメイン負荷１３で消費する電力量を差し引いた電力量に相当するものである（燃料電池発電機１１の電力量の余剰分％をサブ負荷１４へ電力供給）。
【００５６】
第１の実施の形態によれば、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続してインバータ２２からサブ負荷１４へ電力供給すべく、ＳＳＲ回路２４を切替制御した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断してインバータ２２からメイン負荷１３への電力供給を停止すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に系統電源１２に障害が発生したとしても、燃料電池発電機１１の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる燃料電池発電機１１の運転効率の低下を確実に防止することができる。さらには、燃料電池発電機１１で発電した電力がサブ負荷１４に流れ込むことで燃料電池発電機１１の電力の行き場がなくなるようなことがないため、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００５７】
尚、上記第１の実施の形態においては、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続又は遮断するＳＳＲ回路２４を備え、系統連系運転中に系統電源１２に障害が発生すると、系統連系スイッチ２３及びＳＳＲ回路２４を切替制御することで、インバータ２２及びサブ負荷１４間を電気的に接続してインバータ２２の出力をサブ負荷１４に電力供給した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断するようにしたが、次に説明する第２の実施の形態の構成としても良い。
【００５８】
(実施の形態２)
図３は第２の実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。尚、図１に示す系統連系システム１と同一の構成については同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。
【００５９】
図３に示す系統連系システム１Ａと図１に示す系統連系システム１とが異なるところは、ＳＳＲ回路２４の代わりに、燃料電池発電機１１にて発電した電力量から、メイン負荷１３に電力供給するインバータ２２の出力量を差し引いた余剰電力を交流電力に変換し、この交流電力をサブ負荷１４に電力供給するサブ側インバータ２２Ａを配置した点にある。
【００６０】
ＣＰＵ２５Ａは、系統監視部３３の他に、インバータ２２及びサブ側インバータ２２Ａを駆動制御するインバータ駆動制御部３１Ａと、系統連系スイッチ２３を切替制御する切替制御部３２Ａと、ＣＰＵ２５Ａ全体を制御する制御部３４Ａとを備えている。
【００６１】
また、ＣＰＵ２５Ａは、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に接続した状態であっても、燃料電池発電機１１で発電した電力量の内、インバータ２２の出力量がメイン負荷１３の許容電力量範囲を超えて余剰電力が生じた場合、燃料電池発電機１１で発電した余剰電力をサブ側インバータ２２Ａで交流電力に変換して同交流電力をサブ負荷１４に電力供給すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御するものである。尚、メイン負荷１３側の許容電力量範囲とは、メイン負荷１３側で電力消費できる電力量の範囲に相当するものである。
【００６２】
また、ＣＰＵ２５Ａは、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、燃料電池発電機１１で発電した電力をサブ側インバータ２２Ａで交流電力に変換し、この交流電力をサブ負荷１４に電力供給すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御し、インバータ２２を駆動停止すべく、同インバータ２２を駆動制御した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断してインバータ２２からメイン負荷１３への電力供給を停止すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するものである。つまり、燃料電池発電機１１で発電した全電力を余剰電力としてサブ負荷１４に供給することになる。
【００６３】
さらに、ＣＰＵ２５Ａは、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断し、サブ側インバータ２２Ａでサブ負荷１４に対して電力供給中に、サブ負荷１４の停止動作を検出すると、コントローラ回路４１を通じて燃料電池発電機１１の発電動作を停止すべく、同燃料電池発電機１１に対して燃料電池停止指令を通知すると共に、サブ側インバータ２２Ａを駆動停止すべく、同サブ側インバータを駆動制御するものである。
【００６４】
尚、請求項記載のパワーコンディショナ装置はパワーコンディショナ装置１５Ａ、サブ電力変換手段はサブ側インバータ２２Ａ、制御手段はＣＰＵ２５Ａに相当するものである。
【００６５】
次に第２の実施の形態を示す系統連系システム１Ａの動作について説明する。図４は第２の実施の形態に関わるパワーコンディショナ装置１５Ａ内部の電力制御処理に関わるＣＰＵ２５Ａの処理動作を示すフローチャートである。
【００６６】
図４に示す電力制御処理は、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、インバータ２２及びサブ側インバータ２２Ａを駆動制御することで、燃料電池発電機１１からメイン負荷１３及びサブ負荷１４への電力供給をパワーコンディショナ装置１５Ａ側で制御する処理である。
【００６７】
図４において制御部３４Ａは、系統連系運転中に、系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出したか否かを判定する(ステップＳ２１)。
【００６８】
制御部３４Ａは、系統電源１２の障害を検出したと判定されると、サブ側インバータ２２Ａにて燃料電池発電機１１で発電した全電力を交流電力に変換して同交流電力をサブ負荷１４に電力供給すべく、インバータ駆動制御部３１を通じてサブ側インバータ２２Ａを駆動制御すると共に、インバータ２２を駆動停止すべく、インバータ駆動制御部３１を通じてインバータ２２を駆動制御する(ステップＳ２２)。尚、サブ負荷１４への電力供給量は、燃料電池発電機１１の発電量とほぼ同量（燃料電池発電機１１の電力量の約１００％をサブ負荷１４へ電力供給）となる。
【００６９】
さらに、制御部３４Ａは、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御した後、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断すべく、切替制御部３２を通じて系統連系スイッチ２３を切替制御する(ステップＳ２２)。
【００７０】
制御部３４Ａは、サブ負荷１４への現在の電力供給量が許容電力量範囲内であるか否かを判定する(ステップＳ２４)。
【００７１】
制御部３４Ａは、サブ負荷１４への現在電力供給量が許容電力量範囲内であると判定されると、サブ負荷１４への電力供給量を監視すべく、ステップＳ２４の処理動作を継続する。
【００７２】
制御部３４Ａは、ステップＳ２４にてサブ負荷１４への現在電力供給量が許容電力量範囲内でないと判定されると、サブ負荷１４への電力供給を停止すべく、燃料電池発電機１１の発電動作を停止する燃料電池停止指令をコントローラ回路４１に通知すると共に、サブ側インバータ２２Ａを駆動停止すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御する(ステップＳ２５)。
【００７３】
その結果、燃料電池発電機１１は、燃料電池停止指令を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を停止するものである。
【００７４】
また、制御部３４Ａは、ステップＳ２１にて系統電源１２の障害を検出したのでなければ、メイン負荷１３への現在電力供給量が許容電力量範囲内であるか否かを判定する(ステップＳ２６)。
【００７５】
制御部３４Ａは、ステップＳ２６にてメイン負荷１３への現在電力供給量が許容電力量範囲内であると判定されると、燃料電池発電機１１に余剰電力がないと判断し、サブ側インバータ２２Ａの駆動を停止すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御して(ステップＳ２７)、ステップＳ２１に移行する。尚、メイン負荷１３への電力供給量は、燃料電池発電機１１の発電量とほぼ同量（燃料電池発電機１１の電力量の約１００％をメイン負荷１３へ電力供給）となる。
【００７６】
制御部３４Ａは、ステップＳ２６にてメイン負荷１３への現在電力供給量が許容電力量範囲内でないと判定されると、燃料電池発電機１１に余剰電力があると判断し、サブ側インバータ２２Ａを駆動して同サブ側インバータ２２Ａからサブ負荷１４への余剰電力の供給を開始すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御して(ステップＳ２８)、ステップＳ２１に移行する。尚、サブ負荷１４への電力供給量は、燃料電池発電機１１で発電した電力量からメイン負荷１３で消費する電力量を差し引いた電力量に相当するものである（燃料電池発電機１１の電力量の余剰分％をサブ負荷１４へ電力供給）。
【００７７】
第２の実施の形態によれば、系統連系運転中に系統監視部３３を通じて系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、燃料電池発電機１１で発電した電力をサブ側インバータ２２Ａで交流電力に変換して、同交流電力をサブ負荷１４に電力供給すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御した後、インバータ２２を駆動停止すべく、同インバータ２２を駆動制御して、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に系統電源１２に障害が発生したとしても、燃料電池発電機１１の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる燃料電池発電機１１の運転効率の低下を確実に防止することができる。さらには、燃料電池発電機１１で発電した電力がサブ負荷１４に流れ込むことで燃料電池発電機１１の電力の行き場がなくなるようなことがないため、その結果、燃料電池自体が劣化してしまうような事態も確実に防止することができる。
【００７８】
尚、上記第１及び第２の実施の形態においては、系統連系運転中に系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１にて発電した電力をサブ負荷１４に電力供給した後、系統連系スイッチ２３を切替制御してインバータ２２からメイン負荷１３への電力供給を停止するようにしたが、サブ負荷１４への電力供給中に系統電源１２の障害が復旧した場合は、燃料電池発電機１１で発電した電力をメイン負荷に供給すべく、自動的に障害前の系統連系運転状態に戻すようにしても良いことは言うまでもない。
【００７９】
また、上記第１及び第２の実施の形態においては、燃料電池発電機１１を例に挙げて説明したが、例えば太陽光発電機、水力発電機、ガスエンジン発電機や風力発電機等の分散型電源に採用したとしても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８０】
さらに、上記第１及び第２の実施の形態においては、サブ負荷１４としてヒータを例に挙げて説明したが、サブ負荷１４を例えば充電電池等にしても良く、この場合、系統連系運転中の系統電源障害時において充電電池への電力供給中に、充電電池の充電容量が満杯になると、コントローラ回路４１を通じて燃料電池停止指令を通知することで、同燃料電池発電機１１の発電動作を停止するようにしても良く、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８１】
また、上記第２の実施の形態においては、系統連系運転中に系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、燃料電池発電機１１で発電した電力をサブ側インバータ２２Ａで交流電力に変換して、同交流電力をサブ負荷１４に電力供給すべく、サブ側インバータ２２Ａを駆動制御した後、インバータ２２を駆動停止すべく、同インバータ２２を駆動制御して、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するようにしたが、例えばサブ負荷１４を蓄電池にした場合にはサブ側インバータ２２Ａで変換した交流電力を蓄電池に電力供給する場合、交流電力を直流電力に変換する直流電力変換機能を要する。
【００８２】
そこで、このような事態に対処すべく、サブ側インバータ２２Ａの代わりに、燃料電池発電機１１で発電した電力を昇圧するサブ側昇圧回路を配置しても良く、この場合、系統連系運転中に系統電源１２の障害を検出すると、燃料電池発電機１１の発電動作を継続したまま、燃料電池発電機１１で発電した電力をサブ側昇圧回路で昇圧し、この昇圧した直流電力をサブ負荷１４に電力供給した後、インバータ２２を駆動停止すべく、同インバータ２２を駆動制御して、インバータ２２及びメイン負荷１３間を電気的に遮断すべく、系統連系スイッチ２３を切替制御するようにしても良く、この場合、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる燃料電池発電機１１の運転効率の低下を確実に防止することができることは勿論のこと、直流電力変換機能を要することなく、サブ側昇圧回路を通じて燃料電池発電機１１で発電した電力を昇圧し、この昇圧した直流電力を蓄電池（サブ負荷１４）に直接電力供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明のパワーコンディショナ装置は、メイン負荷以外のサブ負荷と電力変換手段との間を電気的に接続又は遮断するサブ切替手段を備え、障害監視手段にて系統電源の障害を検出すると、前記電力変換手段と前記サブ負荷との間を電気的に接続して、前記電力変換手段にて変換した全ての交流電力を前記サブ負荷に電力供給すべく、前記サブ切替手段を切替制御した後、前記電力変換手段と前記メイン負荷との間を電気的に遮断して、前記電力変換手段にて変換した交流電力の前記メイン負荷への電力供給を停止すべく、前記メイン切替手段を切替制御するようにしたので、系統連系運転中に前記系統電源に障害が発生したとしても、前記分散型電源の発電動作を停止することなく継続することになるため、系統連系運転中での系統電源障害時に関わる分散型電源の運転効率の低下を確実に防止することができるため、分散型電源の内、例えば燃料電池発電機を使用した系統連系システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明のパワーコンディショナ装置に関わる第１の実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に関わるパワーコンディショナ装置の電力制御処理に関わるＣＰＵの処理動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明のパワーコンディショナ装置に関わる第２の実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態に関わるパワーコンディショナ装置の電力制御処理に関わるＣＰＵの処理動作を示すフローチャートである。
【図５】従来技術のパワーコンディショナ装置に関わる系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１  燃料電池発電機（分散型電源：燃料電池）
１２  系統電源
１３  メイン負荷
１４  サブ負荷
１５  パワーコンディショナ装置
１５Ａ  パワーコンディショナ装置
２２  インバータ(電力変換手段)
２２Ａ  サブ側インバータ（サブ電力変換手段）
２３  系統連系スイッチ（メイン切替手段）
２４  ＳＳＲ回路(サブ切替手段)
２５  ＣＰＵ(制御手段)
２５Ａ  ＣＰＵ(制御手段)
３３  系統監視部（障害監視手段）
【図１】
2007135364.tif 000003
【図２】
2007135364.tif 000004
【図３】
2007135364.tif 000005
【図４】
2007135364.tif 000006
【図５】
2007135364.tif 000007